(57)【要約】【課題】  長時間駆動していてもイオン発生電極の電位とケースの表面電位との電位差が小さくならず、多くのイオンを発生させること。【解決手段】  印加された高電圧により高電界領域を形成しイオンを発生させるイオン発生電極と、前記イオン発生電極に高電圧を印加する高電圧発生部と、前記高電圧発生部に電力を供給するバッテリと、絶縁性材料で形成され、前記イオン発生電極により発生したイオンを放出する放出口を有し、少なくとも前記イオン発生電極を覆うケース体と、を備え、前記ケース体の表面固有抵抗値が１×１０１１Ω以下である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加された高電圧により高電界領域を形成しイオンを発生させるイオン発生電極と、
前記イオン発生電極に高電圧を印加する高電圧発生部と、
前記高電圧発生部に電力を供給するバッテリと、
絶縁性材料で形成され、前記イオン発生電極により発生したイオンを放出する放出口を有し、少なくとも前記イオン発生電極を覆うケース体と、を備え、
前記ケース体の表面固有抵抗値が１×１０１１Ω以下であることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
前記絶縁性材料は、前記イオン発生電極の電位と前記ケース体の表面の電位との電位差が小さくなることを防止する防止剤が添加された樹脂であることを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項３】
前記ケース体の前記イオン発生電極側の面には、前記イオン発生電極の電位と前記ケース体の表面の電位との電位差が小さくなることを防止する防止剤が塗布されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のイオン発生装置。
【請求項４】
前記高電圧発生部は、圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動する駆動回路と、前記圧電トランスを駆動する駆動周波数を発振する発振回路と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項５】
前記発振回路が発振する周波数を連続的に変化させる周波数掃引部を更に備え、
前記圧電トランスは、連続的に変化する周波数に基づいて駆動されることを特徴とする請求項４記載のイオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリで駆動するタイプのイオン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空気中に浮遊する花粉やハウスダストなどを除去したり、静電気の除電をしたりするためのイオン発生装置が知られている。
【０００３】
例えば、特開２００２−３２４６５１号公報には、イオンを発生させる電極の周辺部に集まるイオンを排除するための送風手段を必要とせずに、安定したイオンの発生を目的としたマイナスイオン発生装置が開示されている。このマイナスイオン発生装置は、高電圧電極を囲む絶縁性のカバーまたはマイナスイオンを通過させるグリルを接地する手段を備えている。
【０００４】
また、例えば、特開２００１−８５１８９号公報には、小型でかつ軽量であり、面倒なメンテナンスをほとんど必要とせずにコロナ放電を確実に発生させることを目的としたイオン発生装置が開示されている。このイオン発生装置は、高圧電源から高電圧が供給される針状のコロナ放電電極を有しており、高圧電源は、圧電トランスと、この圧電トランスの共振周波数に整合した周波数の駆動信号を入力する入力手段、およびコロナ放電電極のコロナ放電を間欠駆動する駆動制御手段を備えている。
【０００５】
また、例えば、特開平１１−１９１４７８号公報には、イオンを安定して供給することができ、人がイオン吹き出し口に触れた場合でも人体に影響を与えないことを目的としたイオン発生装置が開示されている。このイオン発生装置は、ＡＢＳ製の本体ケース内部に、イオンを発生させる電極と、高圧電源から構成されるマイナスイオン発生器を設置し、交流電源を接続して構成されている。そして、マイナスイオンの吹き出し部の吹き出し口のみを半導体で形成し、この半導体をアースによって接地している。また、半導体として、帯電防止剤を練りこんだ導電性ＡＢＳ材が使用されている。
【特許文献１】特開２００２−３２４６５１号公報
【特許文献２】特開２００１−０８５１８９号公報
【特許文献３】特開平１１−１９１４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなイオン発生装置には、イオンを発生させる方式として、大きく分けて、コロナ放電方式、水破砕方式、そして直接放射方式の３つの方式がある。以下、マイナスイオンを発生させる場合について説明する。
【０００７】
コロナ放電方式では、電極間に印加した直流電圧によりコロナ放電が発生し、マイナス極からプラス極に向かって電子が放出される。この放出された電子が空気中の酸素分子や水分子と反応してマイナスイオンが形成される。
【０００８】
水破砕方式では、水を勢い良く噴出させて、水がはじけ飛ぶ際に大きな水滴がプラスに帯電し、小さな水滴がマイナスに帯電するというレナード効果を利用する。
【０００９】
直接放射方式では、針状にとがらせた電極に高電圧を印加して、電極周辺に高電界領域を形成する。この高電界により酸素分子や水分子が電離し、マイナスイオンを形成する。
【００１０】
このように、各方式のイオン発生装置が知られているが、装置の小型化および軽量化を図るためには、装置構成をシンプルにすることができる直接放射方式を採ることが好ましい。さらに、携帯可能とするためには、バッテリを電源とする必要がある。
【００１１】
図８は、直接放射方式で、バッテリを電源として携帯可能とした一般的なイオン発生装置の概略構成を示す図である。このイオン発生装置７０は、バッテリ７１から電力の供給を受ける制御回路７２が、イオン放出電極７３に高電圧を印加する。高電圧が印加されたイオン発生電極７３は、その周辺に高電界領域を形成する。そして、この高電界により酸素分子や水分子が電離して、図８に示すように、マイナスイオンが発生することとなる。
【００１２】
これらのバッテリ７１、制御回路７２、およびイオン発生電極７３は、絶縁性材料、例えば、樹脂で形成されたケース７４に収容される。イオン発生電極７３には高電圧が印加されるため、安全を確保する上でケース７４は必要不可欠なものである。また、ケース７４には、イオン発生電極７３の端部の近傍にイオン放出口７４ａが設けられている。上記のように、制御回路７２から制御を受けてイオン発生電極７３がマイナスイオンを発生すると、イオン放出口７４ａから空気中にマイナスイオンが放出される。
【００１３】
一方、例えば、建物内の空気中には、花粉、ハウスダスト、煙草の煙などの微粒子が存在する。これらの微粒子のほとんどはプラスの電荷を帯びたプラスイオンであり、また、建物内の床や人体などもプラスの電荷を帯びているため、電気的な反発力によりこれらの微粒子が空気中を浮遊し続けている。上記のように発生したマイナスイオンが上記の微粒子に付着すると、微粒子は電気的に中和され、浮遊の原因となる反発力が除去される。その結果、微粒子を床や大地に落下させることができる。
【００１４】
しかしながら、図８に示すイオン発生装置７０では、所定の時間が経過すると、マイナスイオンの発生する量が低下してしまう。すなわち、図９（ａ）に示すように、マイナスイオンを発生させ始めた直後は、イオン発生電極７３の電位が−Ｖ１（Ｖ）とすると、ケース７４の表面電位は０（Ｖ）であり、両者の電位差は−Ｖ１（Ｖ）となっている。この状態では多くのマイナスイオンを発生させることができる。しかし、所定の時間が経過すると図９（ｂ）に示すように、ケース７４の内側の表面にマイナスの電荷がたまってしまい、ケース４７の表面電位が−Ｖ２（Ｖ）となる。この状態では、両者の電位差は、−（Ｖ１−Ｖ２）（Ｖ）となり、当初の−Ｖ１（Ｖ）よりも小さくなってしまう。イオン発生電極７３から発生するマイナスイオンの量は、イオン発生電極７３とケース７４との電位差の大きさに依存するため、この電位差が小さくなると発生するマイナスイオンの量が少なくなってしまう。
【００１５】
特に、携帯式のイオン発生装置の場合は、大地に対して接地されていない状態で浮いていることとなるため、ケース７４は、大地との間でいわゆるコンデンサ結合をすることとなる。すなわち、マイナスイオンを大気中に放出するということは、大気中に電流を放出していることに相当するため、大気や大地などの環境要素を含めて回路要素が構成されることとなる。この様子を図１０に示す。図１０において、Ｃ１は、制御回路７２と大地との間の静電容量であり、Ｃ２はケース７４と大地との間の静電容量である。この状態でイオン発生電極７３に−Ｖの電圧を印加すると、イオン発生電極７３の電位−Ｖ１は、
−Ｖ１＝−Ｖ−ＶＣ１（ただし、−ＶＣ１は、Ｃ１の両端に発生する電圧）
となる。
【００１６】
一方、ケース７４の内面にマイナスの電荷−Ｑがたまると、ケース７４の表面電位は、
−Ｖ２＝−ＶＣ２＝−Ｑ／Ｃ２（ただし、−ＶＣ２はＣ２の両端に発生する電圧）
となる。
【００１７】
このように、携帯式のイオン発生装置では、制御回路７２に対するイオン発生電極７３の電位は一定であっても、大地に対するイオン発生電極７３の電位、および大地に対するケース７４の電位は、環境が変化すると、それに応じて変化するという不安定なものとなる。
【００１８】
また、この場合、静電容量Ｃ１およびＣ２は非常に小さいため、ケース７４が少しでも帯電すると、ケースは大地に対して高い電位（−Ｖ２）を有することとなってしまう。その結果、イオン発生電極７３とケース７３との間の電位差が小さくなり、マイナスイオンが発生しなくなってしまう。これは、イオン発生装置を携帯可能とした場合に、接地が困難であることに起因する問題である。
【００１９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、長時間駆動していてもイオン発生電極の電位とケースの表面電位との電位差が小さくならず、多くのイオンを発生させることができるイオン発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
（１）本発明のイオン発生装置は、印加された高電圧により高電界領域を形成しイオンを発生させるイオン発生電極と、前記イオン発生電極に高電圧を印加する高電圧発生部と、前記高電圧発生部に電力を供給するバッテリと、絶縁性材料で形成され、前記イオン発生電極により発生したイオンを放出する放出口を有し、少なくとも前記イオン発生電極を覆うケース体と、を備え、前記ケース体の表面固有抵抗値が１×１０１１Ω以下であることを特徴としている。
【００２１】
このように、直接放射方式を採っているため、装置の小型化および軽量化を図ることが可能となる。また、ケース体の表面固有抵抗値が１×１０１１Ω以下であるため、大地を基準電位としたときのケース体の電位の絶対値が大きくなることを防止することができる。例えば、絶縁性材料は、通常１×１０１６Ω程度の表面固有抵抗値を有するが、このように抵抗値が大きいとケース体のイオン発生電極側の面に電荷が付着しやすくなってしまう。本発明では、ケース体の表面固有抵抗値を非常に小さくしたため、ケース体のイオン発生電極側の面に電荷が付着し難くなり、大地を基準電位としたときのケース体の電位の絶対値が大きくなることを防止することができる。その結果、イオン発生電極の電位とケースの表面電位との電位差が大きい状態で維持されるので、多くのイオンを発生させ続けることが可能となる。なお、イオン発生電極に印加される高電圧とは、基準電位（回路または大地）に対して、イオンを発生させるために十分に高い電界を生じさせる程度の大きさの電圧を意味する。また、ケース体の表面固有抵抗値が小さくなりすぎると、ケース体がイオン発生電極の対向電極として機能し、コロナ放電が生じる場合があるため、ケース体の表面固有抵抗値は、コロナ放電が生じない程度の大きさである必要がある。
【００２２】
（２）また、本発明のイオン発生装置は、前記絶縁性材料は、前記イオン発生電極の電位と前記ケース体の表面の電位との電位差が小さくなることを防止する防止剤が添加された樹脂であることを特徴としている。
【００２３】
このように、ケース体を形成する絶縁性材料が、イオン発生電極の電位とケース体の表面の電位との電位差が小さくなることを防止する防止剤が添加された樹脂であるので、ケース体の表面に接触した電荷がケース体の表面に留まりにくくなる。すなわち、ケース体のイオン発生電極側の面に電荷が接触しても、その電荷がケース体を通り抜けてケース体の反対側へ移動していくので、ケース体のイオン発生電極側の面に電荷がたまることが無くなる。このため、大地を基準電位としたときのケース体の電位の絶対値が大きくなることを防止することができる。その結果、イオン発生電極の電位とケースの表面電位との電位差は大きい状態で維持されるので、多くのイオンを発生させ続けることが可能となる。
【００２４】
（３）また、本発明のイオン発生装置は、前記ケース体の前記イオン発生電極側の面には、前記イオン発生電極の電位と前記ケース体の表面の電位との電位差が小さくなることを防止する防止剤が塗布されていることを特徴としている。
【００２５】
このように、ケース体のイオン発生電極側の面に、防止剤が塗布されているので、ケース体の表面に電荷が付着し難くなる。このため、ケース体のイオン発生電極側の面に電荷がたまることが無くなり、大地を基準電位としたときのケース体の電位の絶対値が大きくなることを防止することができる。その結果、イオン発生電極の電位とケースの表面電位との電位差は大きい状態で維持されるので、多くのイオンを発生させ続けることが可能となる。
【００２６】
（４）また、本発明のイオン発生装置は、前記高電圧発生部は、圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動する駆動回路と、前記圧電トランスを駆動する駆動周波数を発振する発振回路と、を備えることを特徴としている。
【００２７】
このように、圧電トランスを備えるので、装置の小型化および軽量化を図ることができる。また、イオン発生電極に対して効率よく高電圧を印加することができる。さらに、電磁ノイズが発生しないので、シールド等が不要となり、消費電力が低減され、ランニングコストも低減させることができる。
【００２８】
（５）また、本発明のイオン発生装置は、前記発振回路が発振する周波数を連続的に変化させる周波数掃引部を更に備え、前記圧電トランスは、連続的に変化する周波数に基づいて駆動されることを特徴としている。
【００２９】
この圧電トランスは、負荷が変わると周波数特性が変わり、出力電圧が変化するという特性を有する。従って、大地に対するイオン発生電極の電位が変化すると、圧電トランスの出力電圧も変化することとなる。本発明では、圧電トランスは、連続的に変化する周波数に基づいて駆動されるため、どのような負荷の変化があっても、圧電トランスの出力が十分に発生する少なくとも一つの周波数が、周波数の変化範囲内に存在することとなる。これにより、イオンの発生量を高い値で維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のイオン発生装置によれば、直接放射方式を採っているため、装置の小型化および軽量化を図ることが可能となる。また、ケース体の表面固有抵抗値が１×１０１１Ω以下であるため、大地を基準電位としたときのケース体の電位の絶対値が大きくなることを防止することができる。例えば、絶縁性材料は、通常１×１０１６Ω程度の表面固有抵抗値を有するが、このように抵抗値が大きいとケース体のイオン発生電極側の面に電荷が付着しやすくなってしまう。本発明では、ケース体の表面固有抵抗値を非常に小さくしたため、ケース体のイオン発生電極側の面に電荷が付着し難くなり、大地を基準電位としたときのケース体の電位の絶対値が大きくなることを防止することができる。その結果、イオン発生電極の電位とケースの表面電位との電位差が大きい状態で維持されるので、多くのイオンを発生させ続けることが可能となる。
【００３１】
また、本発明のイオン発生装置によれば、ケース体を形成する絶縁性材料が、イオン発生電極の電位とケース体の表面の電位との電位差が小さくなることを防止する防止剤が添加された樹脂であるので、ケース体の表面に接触した電荷がケース体の表面に留まりにくくなる。すなわち、ケース体のイオン発生電極側の面に電荷が接触しても、その電荷がケース体を通り抜けてケース体の反対側へ移動していくので、ケース体のイオン発生電極側の面に電荷がたまることが無くなる。このため、大地を基準電位としたときのケース体の電位の絶対値が大きくなることを防止することができる。その結果、イオン発生電極の電位とケースの表面電位との電位差は大きい状態で維持されるので、多くのイオンを発生させ続けることが可能となる。
【００３２】
また、本発明のイオン発生装置によれば、ケース体のイオン発生電極側の面に、防止剤が塗布されているので、ケース体の表面に電荷が付着し難くなる。このため、ケース体のイオン発生電極側の面に電荷がたまることが無くなり、大地を基準電位としたときのケース体の電位の絶対値が大きくなることを防止することができる。その結果、イオン発生電極の電位とケースの表面電位との電位差は大きい状態で維持されるので、多くのイオンを発生させ続けることが可能となる。
【００３３】
また、本発明のイオン発生装置によれば、圧電トランスを備えるので、装置の小型化および軽量化を図ることができる。また、イオン発生電極に対して効率よく高電圧を印加することができる。さらに、電磁ノイズが発生しないので、シールド等が不要となり、消費電力が低減され、ランニングコストも低減させることができる。
【００３４】
また、本発明のイオン発生装置によれば、圧電トランスは、連続的に変化する周波数に基づいて駆動されるため、どのような負荷の変化があっても、圧電トランスの出力が十分に発生する少なくとも一つの周波数が、周波数の変化範囲内に存在することとなる。これにより、イオンの発生量を高い値で維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係るイオン発生装置の概略構成を示す図である。このイオン発生装置１は、直接放射方式であって小型化および軽量化され、人が携帯することができるように構成されている。すなわち、イオン発生装置１は、バッテリ２によって電力の供給が行なわれる。発振回路３は、駆動回路４の駆動周波数を発振し、駆動回路４は、発振回路３によって発振された駆動周波数に基づいて圧電トランス５を駆動する。圧電トランス５は、イオン発生電極６に対して高電圧を印加する。この高電圧とは、基準電位（回路または大地）に対して、イオンを発生させるために十分に高い電界を生じさせる程度の大きさの電圧を意味する。イオン発生電極６は、印加された高電圧により、その周辺に高電界領域を形成する。そして、この高電界により酸素分子や水分子が電離して、マイナスイオンが発生する。周波数スイープ回路７は、発振回路３が発振する駆動周波数を一定の周波数の範囲内で掃引するための回路であり、周波数掃引部を構成する。
【００３６】
これらの構成要素は、ケース８に収容されている。ケース８は、絶縁性材料としての樹脂に界面活性剤が添加された材料によって形成されている。ケース８には、イオン発生電極６の端部の近傍に、イオン放出口８ａが設けられており、このイオン放出口８ａから、発生したマイナスイオンが空気中へ放出される。
【００３７】
例えば、建物内の空気中には、花粉、ハウスダスト、煙草の煙などの微粒子が存在する。これらの微粒子のほとんどはプラスの電荷を帯びたプラスイオンであり、また、建物内の床や人体などもプラスの電荷を帯びているため、電気的な反発力によりこれらの微粒子が空気中を浮遊し続けている。上記のように発生したマイナスイオンが上記の微粒子に付着すると、微粒子は電気的に中和され、浮遊の原因となる反発力が除去される。その結果、微粒子を床や大地に落下させることができるので、人がこれらの微粒子を吸入することを防止することができる。
【実施例１】
【００３８】
ケース８を形成する際、ＡＢＳ樹脂に対して高分子型帯電防止剤「ペレスタット（登録商標）ＮＣ６３２１」を、質量比で２０パーセント添加したものを用いる。これにより、ケース８の表面固有抵抗値を５×１０１０Ω〜１×１０１１Ω程度とすることができる。
【００３９】
図２は、ケース８の表面固有抵抗値を５×１０１０Ω〜１×１０１１Ω程度としたときのイオン発生量と時間との関係を示す図である。また、図３は、表面固有抵抗値が１×１０１６Ωである絶縁体によりケース８を形成したときのイオン発生量と時間との関係を示す図である。図２および図３とも、測定開始から３０分程度経過するまでの状態を表わしている。図３に示すように、絶縁体でケースを形成した場合は、測定開始後、すぐにイオンの発生量が急激に減少していくのに対して、図２に示すように、ケース８の表面固有抵抗値を５×１０１０Ω〜１×１０１１Ω程度とした場合は、測定開始後、多くのイオンが発生し、すぐに減少するが、再び高い数値となり、その後緩やかに減少していくことが分かる。ここで、測定開始直後にイオンの発生量が一旦減少してから再び多くなるのは、電荷がケース内面に留まって、一時はイオンの発生が妨げられるが、留まったイオンがケースを通り抜けて減少していった結果、ケースの電位の絶対値が大きくならなかったため、イオンの発生量が回復したと考えられる。
【００４０】
図４は、気温２０℃、湿度３０パーセントの条件で、ケースの表面固有抵抗値が１×１０１６Ωであるイオン発生装置（上側）と、ケースの表面固有抵抗値が５×１０１０Ω〜１×１０１１Ω程度であるイオン発生装置（下側）とのイオン発生量の比較を表わした図である。図４の上側に示すように、ケースの表面固有抵抗値が１×１０１６Ωであるイオン発生装置の場合は、イオンの発生量は時間と共に激しく変動しており、しかも発生量そのものも大きくはない。一方、図４の下側に示すように、ケースの表面固有抵抗値が５×１０１０Ω〜１×１０１１Ω程度であるイオン発生装置の場合は、イオンの発生量は、時間の経過に関わらず安定しており、かつ、上側よりも１．５倍から２倍の高い値を示している。
【００４１】
図５は、気温２０℃、湿度３０パーセントで、ケースの表面固有抵抗値が１×１０１６Ωであるイオン発生装置（上側）と、ケースの表面固有抵抗値が５×１０１０Ω〜１×１０１１Ω程度であるイオン発生装置（下側）とにおいて、それぞれ使用状況を変化させた場合の比較を表わした図である。測定開始から５分までは、ストラップなどを用いて人の首に下げた状態でイオンの発生量を測定した。また、５分から１０分までは、人が直接手に持った状態でイオンの発生量を測定した。図５の上側に、ケースの表面固有抵抗値が１×１０１６Ωであるイオン発生装置の場合を示し、図５の下側に、ケースの表面固有抵抗値が５×１０１０Ω〜１×１０１１Ω程度であるイオン発生装置の場合を示す。図５から分かるように、ケースの表面固有抵抗値が１×１０１６Ωのイオン発生装置では、イオンの発生量は、首から下げた状態よりも素手で持った状態の方が少し多くなっている。これに対し、ケースの表面固有抵抗値が５×１０１０Ω〜１×１０１１Ω程度であるイオン発生装置では、イオンの発生量は、いずれの状態であっても上側のイオン発生装置よりも多い。また、首から下げた状態よりも、素手で持った状態におけるイオンの発生量は極めて大きくなっている。これは、ケースの表面固有抵抗値が５×１０１０Ω〜１×１０１１Ω程度であるイオン発生装置は、素手で持った状態では、ケースに接触したイオンが人の手を通して外部へ移動しやすくなっており、その結果、イオン発生電極とケースとの電位差が小さくならなくなっていると考えられる。
【００４２】
次に、図１における周波数スイープ回路７について説明する。図１０において説明したように、携帯式のイオン発生装置では、大地に対するイオン発生電極の電位が非常に不安定であり、これによりイオンの発生量も変わってきてしまう。一方、装置を小型化および軽量化するために、図１に示すイオン発生装置１は、圧電トランス５を用いている。この圧電トランス５は、負荷が変わると周波数特性が変わり、出力電圧が変化するという特性を有する。従って、大地に対するイオン発生電極６の電位が変化すると、圧電トランス５の出力電圧も変化することとなる。従って、イオンの発生量を高い値で維持するためには、イオン発生電極６の電位の変化を検出して、検出結果に基づいて圧電トランス５の駆動周波数を変更していく手法が考えられる。
【００４３】
図１１は、従来のイオン発生装置の概略構成を示す図である。このイオン発生装置では、商用電源８０から交流の電力を供給し、ＤＣ電源８１において直流に変換する。ＤＣ電源８１から直流電流の供給を受けて、発振回路８２が駆動回路８３の駆動周波数を発振し、駆動回路８３は、発振回路８２によって発振された駆動周波数に基づいて圧電トランス８４を駆動する。圧電トランス８４は、イオン発生電極８５に対して高電圧を印加する。通常、イオン発生電極８５と大地との間の電位差は、数ｋＶとなっている。検出回路８６は、圧電トランス８４の出力電圧を検出し、検出したデータを周波数制御回路８７に出力する。周波数制御回路８７は、検出回路８６から入力された検出データに基づいて、圧電トランス８４を最も効率良く駆動させるための周波数を発振するように発振回路８２を制御する。これにより、最適な駆動周波数が発振されることとなる。
【００４４】
しかしながら、図１に示すような携帯式のイオン発生装置１では、圧電トランス５の出力電圧を検出することは、上記の状況下では容易ではない。バッテリ２により駆動されるイオン発生装置１では、上記のような検出回路を設けて圧電トランス５の出力電圧を検出したとしても、その検出された電圧は、回路系内における出力電圧であって、大地に対する出力電圧ではない。
【００４５】
ここで、図１２に示すように、バッテリ駆動方式のイオン発生装置を構成したとする。このイオン発生装置では、バッテリ９０から直流電流の供給を受けて、発振回路９１が駆動回路９２の駆動周波数を発振し、駆動回路９２は、発振回路９１によって発振された駆動周波数に基づいて圧電トランス９３を駆動する。圧電トランス９３は、イオン発生電極９４に対して高電圧を印加する。検出回路９５は、圧電トランス９４の出力電圧を検出し、検出したデータを周波数制御回路９６に出力する。周波数制御回路９６は、検出回路９５から入力された検出データに基づいて、圧電トランス９３を最も効率良く駆動させるための周波数を発振するように発振回路９１を制御する。
【００４６】
しかしながら、イオン発生装置内の回路が接地されていないので、検出回路９５が検出する電圧とイオンの発生量とには相関が無いことになる。すなわち、上記のように、大地を基準としたイオン発生電極９４の電位は変化するので、圧電トランス９３の出力電圧を検出しても、イオンが十分に発生しているかどうかは分からないということになる。従って、図１２に示すようなイオン発生装置のように、圧電トランス９３の出力電圧を検出してフィードバックをかけるという手法は意味がないこととなる。
【００４７】
このため、発生しているイオンの量を直接測定してフィードバックをかければ良いのであるが、小型化が求められる携帯式では、不可能である。また、図１１に示すイオン発生装置では、商用電源を用いているため、接地（グラウンド）が安定するから、大地に対してイオン発生電極の電位が変化するという問題はそもそも生じない。
【００４８】
そこで、本発明に係るイオン発生装置では、イオン発生電極における電位、すなわち、圧電トランスの負荷が、環境の変化に伴って変わることに併せて、圧電トランスの駆動周波数を連続的に変化させて、イオンの発生量を一定の水準以上にさせることとしている。すなわち、周波数スイープ回路７を設け、一定の範囲内で、圧電トランス５の駆動周波数を連続的に変化（スイープまたは掃引）させるのである。駆動周波数が連続的に変化すると、どのような負荷の変化があっても、圧電トランスの出力が十分に発生する少なくとも一つの周波数が、周波数の変化範囲内に存在することとなる。従って、周波数の範囲において一箇所でも十分な出力が出るような大きさの周波数を含むように連続的に変化させる幅（スイープの幅）を設定しておけばよいこととなる。これにより、間欠ではあるが、イオンを発生させることが可能となるのである。
【００４９】
図６は、駆動周波数と圧電トランスの出力電圧との関係を示す図である。図６に示すように、周波数スイープ回路によって、圧電トランスの駆動周波数が一定の範囲内で連続的に変化させられている。すると、環境条件Ａでは、比較的高い周波数領域でイオンを発生させるために十分な電圧を出力している。また、環境条件Ｂでは、周波数が変化する範囲の中間から少し低い周波数領域で、十分な大きさの電圧を出力している。また、環境条件Ｃでは、比較的低い周波数領域でイオンを発生させるために十分な電圧を出力している。
【００５０】
これにより、携帯式のイオン発生装置の環境が変化しても、十分な量のイオンを発生させることが可能となる。
【実施例２】
【００５１】
図７は、ケースの表面に、市販の帯電防止剤「界面活性剤」をスプレーし、ケースの表面固有抵抗値を１×１０８Ω程度とした場合のイオン発生量と時間との関係を示す図である。図７に示すように、イオン発生量は急激に低下するわけではなく緩やかに減少していく。図３に示すように、表面固有抵抗値が１×１０１６Ωである絶縁体によりケースを形成した場合よりも、イオンの発生量が大きくなっており、十分な効果があることが示されている。
【００５２】
なお、ケース体の表面固有抵抗値が小さくなりすぎると、ケース体がイオン発生電極の対向電極として機能し、コロナ放電が生じる場合があるため、ケース体の表面固有抵抗値は、コロナ放電が生じない程度の大きさである必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施の形態に係るイオン発生装置の概略構成を示す図である。
【図２】ケースの表面固有抵抗値を５×１０１０Ω〜１×１０１１Ω程度としたときのイオン発生量と時間との関係を示す図である。
【図３】ケースの表面固有抵抗値を１×１０１６Ωとしたときのイオン発生量と時間との関係を示す図である。
【図４】気温２０℃、湿度３０パーセントの条件で、ケースの表面固有抵抗値が１×１０１６Ωであるイオン発生装置（上側）と、ケースの表面固有抵抗値が５×１０１０Ω〜１×１０１１Ω程度であるイオン発生装置（下側）とのイオン発生量の比較を表わした図である。
【図５】気温２０℃、湿度３０パーセントで、ケースの表面固有抵抗値が１×１０１６Ωであるイオン発生装置（上側）と、ケースの表面固有抵抗値が５×１０１０Ω〜１×１０１１Ω程度であるイオン発生装置（下側）とにおいて、それぞれ使用状況を変化させた場合の比較を表わした図である。
【図６】駆動周波数と圧電トランスの出力電圧との関係を示す図である。
【図７】ケースの表面に、界面活性剤をスプレーし、ケースの表面固有抵抗値を１×１０８Ω程度とした場合のイオン発生量と時間との関係を示す図である。
【図８】直接放射方式で、バッテリを電源として携帯可能とした一般的なイオン発生装置の概略構成を示す図である。
【図９】（ａ）  イオン発生直後のイオン発生電極とケースとの電位差を表わした図である。  （ｂ）  イオン発生から一定時間が経過した後のイオン発生電極とケースとの電位差を表わした図である。
【図１０】環境要素を加味した携帯式のイオン発生装置の電気的な構成を示す図である。
【図１１】従来のイオン発生装置の概略構成を示す図である。
【図１２】圧電トランスの出力電圧をフィードバックさせる携帯式のイオン発生装置のモデルを表わした図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  イオン発生装置
２  バッテリ
３  発振回路
４  駆動回路
５  圧電トランス
６  イオン発生電極
７  周波数スイープ回路
８  ケース
８ａ  イオン放出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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